Коммутатор каналов для телеметрической системы

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистических

Рестгубпии

< 355714 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.11.79 (21) 2845167/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5l)М. Кл.

G 08 С 15/06

Государственный комитет

СССР по делам нэебретеннй н открытий

Опубликовано 15,08.81. Бюллетень М 30

Дата опубликования описания 15.08.81 (53) УДК 621.398 (088.8) (72) Автор изобретения

В. М. Морозов (7I) Заявитель (54) КОММУТАТОР КАНАЛОВ ДЛЯ ТЕЛЕМЕТРИЧЕГКОЙ

ГИГТЕМЫ

Изобретение относится к ннформацяонно— измерительной технике и предназначено для использования в передающей аппаратуре информационно — телеметрической системы.

Известен адаптивный коммутатор системы телеизмерений, содержащий анализаторы активности каналов, схему памяти моментов появления требований на опрос каналов с генераторами пилообразных напряжений, детектор максимального сигнала, логическую схему выбора каналов, схемы статистической и динамической памяти адресов каналов, диодную матрицу, ключевые элементы и элемент ИЛИ (1).

Однако коммутатор подобного рода сбеспечивает адаптивную коммутацию информационных каналов по мере поступления заявок (тре15 бований) на их обслуживание, а при наличии групповых заявок обслуживанию в первую очередь подлежат информационные каналы с меньшим порядковым номером. Принятая в комму. таторе дисциплина информационного обслуживания не исключает потери су1цественных выборок в отдельных информационных каналах в периоды их высокой активности. В периоды низкой активности каналов такой коммутатор выдает в канал связи холостые" выборки, необходимые для равномерной его загрузки.

Известен также адаптивный коммутатор системы телеизмерений, содержащий анализаторы активности каналов, логическую схему выбора каналов, которая. содержит схемы совпадения, элементы ИЛИ и каскады антисовпадений, элементы И, статическую и динамическую схемы памяти адресов каналов, диодную матрицу, ключевые элементы, элемент ИЛИ 12).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является коммутатор каналов для телеметряческой системы, содержащий блок памяти моментов появлений требований íà onрос каналов, первая группа входов которого соединена с выходами анализаторов активности входных сигналов, выходы подключены к входам детектора максимального сигнала. выходы которого через последовательно соединенные блок выбора каналов, шифратор, блок динамической памяти адресов соединены с соответствующими входами дешифратора, выходы кото40

3 85571 рогб соединены с первыми управляющими входами ключевых элементов, информационные входы устройства соединены с информационными входами анализаторов активности входных сигналов и входами ключевых элементов, выходы которых подключены выходами устройства, элемент ИЛИ, блок циклического опроса каналов, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ. Принятая в этом коммутаторе каналов дисциплина информационного обслуживания обеспечивает коммутацию информационных каналов в режиме адаптивной коммутации или в режиме циклической коммутации. В режиме адаптивной коммутации осуществляется ком- мутация каналов по мере поступления требований на их опрос, а при наличии групповых требований предпочтение отдается каналу с меньшим порядковым номером. При этом в коммутаторе обеспечивается контроль за активностью входных сигналов. Если в процессе контроля число сформированных существенных выборок за фиксированный интервал времени не превышает заданной величины, коммутатор переводится в режим циклической коммутации.

В этом режиме осуществляется последовательный опрос всех информационных каналов до тех пор, пока в коммутаторе не будет зафиксировано превышение числа выдаваемых существенных выборок заданной их величине 131.

Комбинированный режим информационного обслуживания, принятый в этом коммутаторе каналов, позволяет частично сократить передачу по каналу связи "холостых" выборок, однако при этом неэффективно используется пропускная способность коммутатора из-эа необходимости передачи с каждой циклической выборкой ее адресного признака. Это не только снижает пропускную способность коммутатора, но и увеличивает время обслуживания.

Цель устройства — повышение пропускной способности системы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок памяти моментов появления требований на опрос каналов, первая группа входов которого осоединена с выходами 4> анализаторов активности входных сигналов, выходы подключены к входам детектора макси. мального сигнала, выходы которого через последовательно соединенные блок выбора каналов, шифратор, блок динамической памяти ад 50 ресов соединены с соответствующими входами дешифратора, выходы которого соединены с первыми управляющими входами ключевых элементов, причем, информационные входы устройства соединены с информационными входами анализаторов активности входных сигналов и входами ключевых элементов, выходы которых подключены к выходам устройства, элемент ИЛИ, блок циклического опроса кана4 4 лов, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, введены группа элементов ИЛИ и блок формирования маркера цикла, выход которого является одним из выходов коммутатора, а вход соединен с первым выходом блока циклического опроса каналов, второй выход которого соединен управляющим входом детектора максимального сигнала, группа третьих выходов соединена с соответствующими вторыми управляющими входами ключевых элементов и первыми входами соответствующих элементов ИЛИ группы элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами дешифратора, выходы элементов ИЛИ группы элементов

ИЛИ соединены с соответствующими вторыми входами анализаторов активности входных сигналов и входами второй группы входов блока памяти моментов появления требований, выходы анализаторов активности соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ.

На фиг. 1 приведена функциональная схема коммутатора каналов; на фиг, 2 — схема блока циклического опроса каналов, олин из вариантов выполнения; на фиг. 3 — схема блока выбора каналов, один из вариантов выполнения.

Предлагаемый коммутатор каналов содержит анализаторы l активности входных сигналов, блок 2 памяти моментов появления требований на опрос каналов, детектор 3 максимального сигнала, блок 4 выбора каналов, шифратор 5, блок 6 динамической памяти адресов 6, дешифратор 7, ключевые элементы 8, элемент ИЛИ 9, блок 10 циклического опроса каналов, блок 11 формирования маркера цикла, группу 12 элементов ИЛИ 13, группу 14 входов, входы 15-19, выходы 20-22. Позициями 23 — 28 обозначены соответственно первая и вторая группа входов блока памяти моментов появления требований на опрос каналов, первые и вторые управляющие входы канальных элементов, сигнальные входы канальных элементов, второй управляющий вход детектора максимального сигнала. Блок

10 циклического опроса каналов (фиг. 2) может быть выполнен в виде функционально связанных счетчика 29, управляющего блока 30 и временного. распределителя 31 с выходом 32.

Коммутатор каналов работает следующим образом.

Сигналы с группы 14 входов от датчиков (не показаны) непрерывно анализируются анализаторами 1 акпгвности, которые в зависимости от текущих характеристик входнь1х сигналов осуществляют их неравномерную дискретизацию по выбранному алгоритму и в соответствующие моменты вырабатывают импульс на опрос каналов.

Время обслуживания одного требования выбирается равным длительности информационного

5 8557 слова в двоичном коде, состоящего из информационной и адресной частей телеметрического кадра для адаптивного режима информационного обслуживания или только из информационной части для циклического режима информационного обслуживания.

Напряжения с генераторов блока 2 памяти моментов появления требований на опрос поступают на вход детектора 3 максимального сигнала, который представляет собой набор элементов сравнения напряжений, который соответствует началу информационного слова в телеметрическом кадре, на управляющий вход

18 детектора 3 от хронизатора системы (не показан) передающей аппаратуры наступает

t синхросигнал. При этом на выходе детектора

3 максимального сигнала появляется сигнал на том выходе, который соответствует входному напряжению максимальной величины.

Сигналы с выхода детектора 3 максималь- эо ного сигнала поступают на входы блока 4 выбора каналов. Причем в случае, когда с выхода детектора 3 максимального сигнала сигнал поступает только на один блок блока 4 выбора каналов, блок пропускает этот сигнал на выход, не оказывая на него никакого воздействия.

Если в момент сравнения на входе детектора 3 максимального сигнала действует несколько одинаковых о величине напряжений (групповое требование), то на выходе блока 4 выбора Зо каналов действует сигнал с того выхода, который соответствует наименынему номеру канала. Таким образом, детектор 3 максимального сигнала вместе с блоком 4 выбора каналов выполняют роль диспетчера, организующего дис-. циплину информационного обслуживания каналов с учетом их номера, времени поступления заявок и приоритетных признаков.

Сигнал с одного иэ выходов блока и выбора4в каналов поступает на шифратор 5, где формируется адрес принятого на обслуживание информационного канала в двоичном коде. Значения адресов каналов фиксируются в шифраторе программным образом и могут изменяться по внешним командам. Сформированный в шифраторе 5 код адреса переписывается в блок 6 динамической памяти адресов и поступает на соответствутощий выход дешифратора 7 и ключевой элемент 8 канала открывается. Напряжение с соответствующего входа группы входов

14 через ключевой элемент 8 выдается для дальнейшего преобразования в двоичный код и передачи по каналу связи. Одновременно сформированной существенной выборке Н3 шифратора 5 (выход 20) присваивается код ее адреса.

Напряжением с выхода дешифратора 7 через элемент ИЛИ 13 группы элементов ИЛИ 12, кроме того, осуществляется приведение анали14 6 затора I активности входных сигналов и блока

2 памяти моментов появления требований иа опрос в .исходное состояние. На этом заканчивается цикл обслуживания одного требования.

С поступлением очередного сннхросигнала, совпадающего с началом следующего информацион ного слова, на первый управляющий вход детектора 3 максимального сигнала начинается обслуживание очередного требования, если оно имеется.

При таком методе информационного обслуживания в структуре передаваемых сигналов возможны как "холостые" слова, так и "холостые" кадры, когда требования на опрос каналов поступают редко. "Холостые" слова имеют определенную структуру и передаются, например, в виде двоичного кода, содержащего только нулевые "посылки". При большом количестве "холостых" слов коммутатор переводится в режим циклической коммутации. С этой целью в процессе коммутации каналов осуществляется контроль за активностью входных сигналов. Для этого с помощью счетчика 29 блока

10 опроса каналов на фиксированном временном интервале, задаваемом синхросигналами хронизатора (вход 17), через элемент ИЛИ 9 подсчитываются требования во всех информационных каналах.

Если в процессе контроля количество требований не превышает установленной величины, коммутатор переводится в режим циклической коммутации. Формируемый при этом в управляющем блоке 30 управляющий сигнал блокирует работу детектора 3 максимального сигнала по второму управляющему входу 28, формирует в блоке 11 формирования маркера цикла маркер цикла и запускает временный разделитель 31.

Сформированный маркерный сигнал фиксирует начало режима циклической коммутации и обозначает его границы. Структура маркерного сигнала выбирается из условия обеспечения заданной помехоустойчивости его восстановления в приемной аппаратуре.

Опрос информационных каналов в циклическом режиме начинается с определенного канала, а переключение на последующий опрос очередных каналов осуществляется по синхросигналам хронизатора, подаваемым на вход !9.

Время обслуживания каждого информационного канала в этом режиме выбирается из условия передач только информационной части двоичного кода телеметрического кадра. Одновременно продолжается контроль эа активностью информационных каналов. По результатам контроля коммутатор переводится в режим адаптивной коммутации, или сохраняется режим циклической коммутации.

7, 8557

Таким образом, за счет управления ключевимм элементами по раздельным цепям адаптивной коммутации и циклической коммутации и текущего контроля за активностью входных сигналов и организации безадресной передачи существенных выборок в циклическом режиме обслуживания сокращается .объем передаваемой служебной (адресной) информации. При этом повышается пропускная способность системы и сокращается время обслуживания отдельных информационных каналов.

Формула изобретения

Коммутатор каналов для телеметрической системы, содержащий блок памяти моментов появления требований на опрос каналов, первая группа входов которого соединена с выходами анализаторов активности входных сигналов, выходы подключены к входам детектора максимального сигнала, выходы которого через последовательно соединенные блок выбора каналов, шифратор, блок динамической памяти адресов соединены с соответствующими входами дешифратора, выходы которого соединены с первыми управляющими входами ключевых элементов, информационные входы устройства соединены с информационными входами анализаторов активности входных сигналов и входами ключевых элементов, выходы которых подключены к выходам устройства, элемент ИЛИ, блок цик14 8 лического опроса каналов, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения пропускной способности системы, в него введены группа элементов ИЛИ и блок формирования маркера цикла,.выход которого подключен к соответствующему выходу коммутатора, вход соединен с первым выходом блока циклического опроса каналов, второй выход которого соединен с управляющим входом детекторов максимального сигнала, группа третьих выходов соединена с соответствующими вторыми управляющими входами ключевых элементов и первыми входами соответствующих элементов ИЛИ группы элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами дешифратора, выходы элементов ИЛИ группы элементов ИЛИ соединены с соответствующими вторыми входами анализаторов активности входных сигналов и входами второй группы входов блока памяти моментов появления требований, выходы анализаторов активности соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиэе

1. Авторское свидетельство Г((Р Н 2 5036, кл. G 08 С 19/28, 1968.

2. Авторское свидетельство ГГГР Х 4!2619, кл. G 08 С 19/28, 1974.

3. Авторское свидетельство C(Ð и 407376, кл. G 08 С 19/28, 1973 (прототип).